Jump to content

Изотопы цезиума

(Перенаправлено из цезия-136 )
Изотопы цезиума  ( 55 CS)
Основные изотопы [ 1 ] Разлагаться
abun­dance период полураспада ( T 1/2 ) режим pro­duct
131 CS синтезатор 9,7 г эн 131 Машина
133 CS 100% стабильный
134 CS синтезатор 2 0648 и эн 134 Машина
беременный 134 Нет
135 CS след 1.33 × 10 6 и беременный 135 Нет
137 CS синтезатор 30.17 и [ 2 ] беременный 137 Нет
Стандартный атомный вес A r ° (CS)

Цезий ( 55 CS) имеет 41 известные изотопы , атомные массы этих изотопов варьируются от 112 до 152. Только один изотоп, 133 CS, стабильный. продолжительные радиоизотопы Самые 135 CS с периодом полураспада 1,33 миллиона лет, 137
CS
с периодом полураспада 30,1671 года и 134 CS с периодом полураспада 2,0652 года. Все остальные изотопы имеют период полураспада менее 2 недель, большинство меньше часа.

Начиная с 1945 года с начала ядерных испытаний , радиоизотопы цезиума были выпущены в атмосферу , где цезиум легко впитывается в раствор и возвращается на поверхность Земли в качестве компонента радиоактивных последствий . После того, как цези входит в грунтовые воды, он осаждается на поверхностях почвы и удаляется из ландшафта в основном путем переноса частиц. В результате входная функция этих изотопов может быть оценена как функция времени.

Список изотопов

[ редактировать ]
Нуклид
[ n 1 ]
С Не Изотопная масса ( И )
[ N 2 ] [ n 3 ]
Период полураспада
Разлагаться
режим

[ N 4 ]
Дочь
изотоп

[ n 5 ] [ n 6 ]
Спин и
паритет
[ n 7 ] [ n 8 ]
Изотопический
избыток
Энергия возбуждения [ n 8 ]
112 CS 55 57 111.95030(33)# 500 (100) μs п 111 Машина 1+#
а 108 я
113 CS 55 58 112.94449(11) 16,7 (7) μs P (99,97%) 112 Машина 5/2+#
беременный + (.03%) 113 Машина
114 CS 55 59 113.94145(33)# 0,57 (2) с беременный + (91.09%) 114 Машина (1+)
беременный + , P (8,69%) 113 я
беременный + , A (.19%) 110 А
(0,018%) 110 я
115 CS 55 60 114.93591(32)# 1.4 (8) с беременный + (99.93%) 115 Машина 9/2+#
беременный + , P (0,07%) 114 я
116 CS 55 61 115.93337(11)# 0,70 (4) с беременный + (99.67%) 116 Машина (1+)
беременный + , P (.279%) 115 я
беременный + , (0,049%) 112 А
116 м CS 100 (60) # опыт 3.85 (13) с беременный + (99.48%) 116 Машина 4+, 5, 6
беременный + , P (.51%) 115 я
беременный + А (0,008%) 112 А
117 CS 55 62 116.92867(7) 8.4 (6) с беременный + 117 Машина (9/2+)#
117 м CS 150 (80) # рейтинги 6,5 (4) с беременный + 117 Машина 3/2+#
118 CS 55 63 117.926559(14) 14 (2) с беременный + (99.95%) 118 Машина 2
беременный + , P (0,042%) 117 я
беременный + А (0,0024%) 114 А
118M CS 100 (60) # опыт 17 (3) с беременный + (99.95%) 118 Машина (7−)
беременный + , P (0,042%) 117 я
беременный + А (0,0024%) 114 А
119 CS 55 64 118.922377(15) 43,0 (2) с беременный + 119 Машина 9/2+
беременный + А (2 × 10 −6 %) 115 А
119 м CS 50 (30) # рейтинги 30,4 (1) с беременный + 119 Машина 3/2(+)
120 CS 55 65 119.920677(11) 61.2 (18) с беременный + 120 Машина 2(−#)
беременный + А (2 × 10 −5 %) 116 А
беременный + , P (7 × 10 −6 %) 119 я
120 м CS 100 (60) # опыт 57 (6) с беременный + 120 Машина (7−)
беременный + А (2 × 10 −5 %) 116 А
беременный + , P (7 × 10 −6 %) 119 я
121 CS 55 66 120.917229(15) 155 (4) с беременный + 121 Машина 3/2(+)
121 м CS 68,5 (3) Метод 122 (3) с беременный + (83%) 121 Машина 9/2(+)
Это (17%) 121 CS
122 CS 55 67 121.91611(3) 21.18 (19) с беременный + 122 Машина 1+
беременный + А (2 × 10 −7 %) 118 А
122m1 CS 45,8 Социальные > 1 мкс (3)+
122m2 CS 140 (30) Опыт 3,70 (11) мин беременный + 122 Машина 8−
122m3 CS 127.0 (5) Опыт 360 (20) MS (5)−
123 CS 55 68 122.912996(13) 5,88 (3) мин беременный + 123 Машина 1/2+
123m1 CS 156.27 (5) Опыт 1,64 (12) с ЭТО 123 CS (11/2)−
123m2 CS 2311113 + x дорога 114 (5) нс (9/2+)
124 CS 55 69 123.912258(9) 30,9 (4) с беременный + 124 Машина 1+
124 м CS 462,55 (17) 6.3 (2) с ЭТО 124 CS (7)+
125 CS 55 70 124.909728(8) 46,7 (1) мин беременный + 125 Машина 1/2(+)
125 м CS 266.6 (11) 900 (30) мс (11/2−)
126 CS 55 71 125.909452(13) 1,64 (2) мин беременный + 126 Машина 1+
126m1 CS 273.0 (7) Опыт > 1 мкс
126m2 CS 596.1 (11) 171 (14) μs
127 CS 55 72 126.907418(6) 6,25 (10) ч беременный + 127 Машина 1/2+
127 м CS 452,23 (21) 55 (3) μs (11/2)−
128 CS 55 73 127.907749(6) 3.640 (14) мин беременный + 128 Машина 1+
129 CS 55 74 128.906064(5) 32,06 (6) ч беременный + 129 Машина 1/2+
130 CS 55 75 129.906709(9) 29,21 (4) мин беременный + (98.4%) 130 Машина 1+
беременный (1.6%) 130 Нет
130 м CS 163,25 (11) 3.46 (6) мин Это (99,83%) 130 CS 5−
беременный + (.16%) 130 Машина
131 CS 55 76 130.905464(5) 9.689 (16) d ЕС 131 Машина 5/2+
132 CS 55 77 131.9064343(20) 6,480 (6) d беременный + (98.13%) 132 Машина 2+
беременный (1.87%) 132 Нет
133 CS [ n 9 ] [ n 10 ] 55 78 132.905451933(24) Стабильный 7/2+ 1.0000
134 CS [ n 10 ] 55 79 133.906718475(28) 2 0652 (4) и беременный 134 Нет 4+
ЕС (3 × 10 −4 %) 134 Машина
134M CS 138.7441 (26) Опыт 2.912 (2) h ЭТО 134 CS 8−
135 CS [ n 10 ] 55 80 134.9059770(11) 1.33×10 6 и беременный 135 Нет 7/2+
135 м CS 1632.9 (15) Дороги 53 (2) мин ЭТО 135 CS 19/2−
136 CS 55 81 135.9073116(20) 13.16 (3) d беременный 136 Нет 5+
136 м CS 518 (5) опыт 19 (2) с беременный 136 Нет 8−
ЭТО 136 CS
137 CS [ n 10 ] 55 82 136.9070895(5) 30 1671 (13) и беременный (95%) 137 м Нет 7/2+
беременный (5%) 137 Нет
138 CS 55 83 137.911017(10) 33,41 (18) мин беременный 138 Нет 3−
138m CS 79,9 (3) Опыт 2.91 (8) мин Это (81%) 138 CS 6−
беременный (19%) 138 Нет
139 CS 55 84 138.913364(3) 9.27 (5) мин беременный 139 Нет 7/2+
140 CS 55 85 139.917282(9) 63,7 (3) с беременный 140 Нет 1−
141 CS 55 86 140.920046(11) 24,84 (16) с беременный (99.96%) 141 Нет 7/2+
беременный , n (0,0349%) 140 Нет
142 CS 55 87 141.924299(11) 1.689 (11) с беременный (99.9%) 142 Нет 0−
беременный , n (0,091%) 141 Нет
143 CS 55 88 142.927352(25) 1,791 (7) с беременный (98.38%) 143 Нет 3/2+
беременный , n (1,62%) 142 Нет
144 CS 55 89 143.932077(28) 994 (4) MS беременный (96.8%) 144 Нет 1(−#)
беременный , n (3,2%) 143 Нет
144 м CS 300 (200) # Путь <1 с беременный 144 Нет (> 3)
ЭТО 144 CS
145 CS 55 90 144.935526(12) 582 (6) MS беременный (85.7%) 145 Нет 3/2+
беременный , n (14,3%) 144 Нет
146 CS 55 91 145.94029(8) 0,321 (2) с беременный (85.8%) 146 Нет 1−
беременный , n (14,2%) 145 Нет
147 CS 55 92 146.94416(6) 0,235 (3) с беременный (71.5%) 147 Нет (3/2+)
беременный , n (28,49%) 146 Нет
148 CS 55 93 147.94922(62) 146 (6) MS беременный (74.9%) 148 Нет
беременный , n (25,1%) 147 Нет
149 CS 55 94 148.95293(21)# 150# MS [> 50 мс] беременный 149 Нет 3/2+#
беременный , n 148 Нет
150 CS 55 95 149.95817(32)# 100# MS [> 50 мс] беременный 150 Нет
беременный , n 149 Нет
151 CS 55 96 150.96219(54)# 60# ms [> 50 мс] беременный 151 Нет 3/2+#
беременный , n 150 Нет
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы:
  1. ^ м CS - возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ () - Неопределенность (1 σ ) приведена в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность, полученные не из чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, отчасти от тенденций с массовой поверхности (TMS).
  4. ^ Способы распада:
    ЕС: Электронный захват
    ЭТО: Изомерный переход
    n: Нейтронный выброс
    П: Протоновый выброс
  5. ^ Символ смелого курения как дочь - дочерний продукт почти стабилен.
  6. ^ Смелый символ как дочь - дочерний продукт стабилен.
  7. ^ () Значение спина - указывает на спин со слабыми аргументами назначения.
  8. ^ Подпрыгнуть до: а беременный # - Значения, отмеченные #, не являются исключительно из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично от тенденций соседних нукли (TNN).
  9. ^ Используется для определения второго
  10. ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый Продукт деления

-131, введенный в 2004 году для брахитерапии Isoray Цазий , [ 5 ] имеет период полураспада 9,7 дня и 30,4 кэВ энергии.

Цезий-133 является единственным стабильным изотопом цезиума. Базовая единица времени, вторая , определяется конкретным переходом Цазия-133 . С 1967 года официальное определение второго - это:

Второй, символ S, определяется путем принятия фиксированного численного значения частоты цезиума, Δ ν CS , невозмутимой частоты гипертонкого перехода из наземного состояния атома Цазия-133, [ 6 ] быть 9 192 631 770 , когда выражается в блоке HZ , что равно S −1 .

Цезий-134 имеет период полураспада 2,0652 года. Это производится как напрямую (с очень маленьким урожайностью, потому что 134 XE стабилен) как продукт деления и через нейтронный захват из нерадиоактивного 133 CS ( сечение Neutron Capture Section 29 Barns ), который является обычным продуктом деления. Цазий-134 не производится через бета-распад других нуклидов продукта деления массы 134, так как бета-распад останавливается при стабильной 134 XE Это также не производится ядерным оружием, потому что 133 CS создается бета -распадом оригинальных продуктов деления всего задолго после того, как ядерный взрыв закончился.

Совокупный урожай 133 CS и 134 CS дается как 6,7896%. Доля между ними изменится с продолжением нейтронного облучения. 134 CS также фиксирует нейтроны с поперечным сечением 140 сарая, становясь долгоживущим радиоактивным 135 CS.

BESY-134 Bewin Labe Decay ), производство 134 BA напрямую и излучает в среднем 2,23 фотонов гамма -лучей (средняя энергия 0,698 МэВ ). [ 7 ]

Нуклид Т 1 2 Урожай Q. [ A 1 ] Бинк
( И ) (%) [ A 2 ] ( Дорога )
99 ТК 0.211 6.1385 294 беременный
126 С 0.230 0.1084 4050 [ A 3 ] βбеременный
79 С 0.327 0.0447 151 беременный
135 CS 1.33 6.9110 [ 4 ] 269 беременный
93 Zr 1.53 5.4575 91 Бинк
107 ПД 6.5    1.2499 33 беременный
129 я 16.14    0.8410 194 Бинк
  1. ^ Энергия распада разделена между β , нейтрино и γ, если таковые имеются.
  2. ^ На 65 тепловых нейтронных сделок 235 U и 35 239 Мог .
  3. ^ Имеет Decay Energy 380 кэВ, но его продукт распада 126 SB имеет Decay Energy 3,67 МэВ.
  4. ^ Ниже в тепловых реакторах, потому что 135 XE , его предшественник, легко поглощает нейтроны .

Цезий-135-это легкий радиоактивный изотоп цезия с периодом полураспада 1,33 миллиона лет. Он распадается путем излучения низкоэнергетической бета-частицы в стабильный изотопный барий-135. Цезий-135 является одним из семи долгосрочных продуктов деления и единственным щелочным. В большинстве типов ядерной переработки он остается со средними жильными продуктами деления (включая 137
CS
, который может быть отделен только от 135
CS
через изотопное разделение ), а не с другими долгоживущими продуктами деления. За исключением реактора с расплавленной солью , где 135
CS
создан как совершенно отдельный поток за пределами топлива (после распада разделившихся пузырьков 135
CS
). Низкая энергия распада , отсутствие гамма-радиации и длинный период полураспада 135 CS делает этот изотоп гораздо менее опасным, чем 137 CS или 134 CS.

Его предшественник 135 XE имеет высокий выход продукта деления (например, 6,3333% для 235 U и тепловые нейтроны ), но также имеют самый высокий известный поперечный сечение улавливания тепловых нейтронов любого нуклида. Из -за этого большая часть 135 XE произведен в текущих тепловых реакторах (до> 90% при стационарной полной мощности) [ 8 ] будет преобразован в чрезвычайно долгоживущие (период полураспада по порядку 10 21 годы) 136
Xe,
прежде чем он сможет распасться 135
CS,
несмотря на относительно короткую половину жизни 135
XE
​Мало или нет 135
XE
будет разрушен с помощью захвата нейтронов после отключения реактора или в реакторе расплавленной соли , который непрерывно удаляет ксенон из его топлива, реактора быстрого нейтрона или ядерного оружия. Ксенонная яма является явлением избыточного поглощения нейтронов через 135
Xe
наращивание в реакторе после снижения мощности или отключения и часто управляется путем разрешения 135
Xe
распадается до уровня, на котором поток нейтронов можно безопасно контролировать с помощью управляющих стержней .

Ядерный реактор также будет производить гораздо меньшее количество 135 CS из нерадиоактивного продукта деления 133 CS последовательным захватом нейтронов в 134 CS, а затем 135 CS.

Поперечный сечение теплового нейтрона и резонанса интеграл 135 CS составляет 8,3 ± 0,3 и 38,1 ± 2,6 сарая соответственно. [ 9 ] Утилизация 135 CS с помощью ядерной трансмутации затруднена из-за низкого поперечного сечения, а также из-за облучения нейтронного облучения цезиума смешанного изотопного деления вырабатывает больше 135 CS от конюшни 133 CS. Кроме того, интенсивная среднесрочная радиоактивность 137 CS затрудняет обращение с ядерными отходами. [ 10 ]

Цезий-136 имеет период полураспада 13,16 дней. Это производится как напрямую (с очень маленьким урожайностью, потому что 136 XE является бета-стабильным ) в качестве продукта деления и через нейтронный захват из долгоживущего 135 CS (сечение захвата нейтронов 8.702 сараи), который является обычным продуктом деления. Цезий-136 не производится через бета-распад других нуклидов продукта деления массы 136, так как бета-распад останавливается почти стабильно 136 XE Это также не производится ядерным оружием, потому что 135 CS создается бета -распадом оригинальных продуктов деления всего задолго после того, как ядерный взрыв закончился. 136 CS также фиксирует нейтроны с поперечным сечением 13,00 сараев, становясь в среднем радиоактивном 137 CS. Цезий-136 бета-бета-распад (β-), продуцируя 136 BA напрямую.

Цезий-137, с периодом полураспада 30,17 года, является одним из двух основных продуктов делений со средней жизнью , а также с 90 SR , который отвечает за большую часть радиоактивности отработавшего ядерного топлива после нескольких лет охлаждения, до нескольких сотен лет после использования. Он представляет собой большую часть радиоактивности, которая все еще осталась от Чернобыльской аварии и является серьезной проблемой со здоровьем для дезактивации земли возле Фукусимы . атомной электростанции [ 11 ] 137 CS Beta Dearsys до бария-137 м (недолговечный ядерный изомер ), затем в нерадиоактивный барий-137 . Цезий-137 не излучает гамма-излучение напрямую, все наблюдаемое излучение связано с дочерним изотопом барием-137 млн.

137 если только достижения в коллимации нейтронного луча (не достижимо, CS имеет очень низкую скорость захвата нейтронов и еще не может быть предоставлен таким образом , магнитны Ускоритель трансмутация ядерных отходов ) обеспечивает производство нейтронов с достаточно высокой интенсивностью, чтобы компенсировать и преодолеть эти низкие показатели сжатия; до тех пор, следовательно, 137 CS должен быть просто разрешено распадаться.

137 CS использовался в качестве трассера в гидрологических исследованиях, аналогично использованию 3 H.

Другие изотопы цезия

[ редактировать ]

Другие изотопы имеют период полураспада от нескольких дней до фракций секунды. Почти весь цезий, произведенный из ядерного деления, поступает из бета-распада первоначально более богатых нейтроновых продуктов деления, проходящих через изотопы йода , затем изотопы ксенона . Поскольку эти элементы являются летучими и могут диффундировать через ядерное топливо или воздух, цезиум часто создается далеко от исходного места деления.

  1. ^ Kondev, FG; Ван, М.; Хуан, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). «Оценка ядерных свойств Nubase2020» (PDF) . Китайская физика c . 45 (3): 030001. DOI : 10.1088/1674-1137/Abddae .
  2. ^ «Измерения полураспада с радионуклидом NIST» . Нист . Получено 2011-03-13 .
  3. ^ «Стандартные атомные веса: цезий» . Ciaaw . 2013.
  4. ^ Прохаска, Томас; Irrgeher, Johanna; Благосостояние, Жаклин; Böhlke, John K.; Чессон, Лесли А.; Коплен, Тайлер Б.; Ding, наконечник; Данн, Филипп Дж.Х.; Грёнинг, Манфред; Холден, Норман Э.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). «Стандартные атомные веса элементов 2021 (технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN   1365-3075 .
  5. ^ Изорай. "Почему цезий-131" . Архивировано с оригинала 2019-06-30 . Получено 2017-12-05 .
  6. ^ Хотя используемая здесь фаза более высока, чем в предыдущем определении, она все еще имеет такое же значение. Это стало ясно в 9 -й брошюре SI, которая почти сразу после определения на с. 130 состояний: «Влияние этого определения состоит в том, что второе равна продолжительности 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя гипертонными уровнями невозмущенного основного состояния 133 CS Atom ".
  7. ^ «Характеристики Цезия-134 и Цазия-137» . Японское агентство по атомной энергии. Архивировано с оригинала 2016-03-04 . Получено 2014-10-23 .
  8. ^ Джон Л. Гро (2004). «Дополнение к главе 11 основам физики реактора» (PDF) . Кантич проект. Архивировано из оригинала (PDF) 10 июня 2011 года . Получено 14 мая 2011 года .
  9. ^ Hatsukawa, y.; Шинохара, н; Хата, К.; и др. (1999). «Термическое сечение нейтронов и интеграл резонанса реакции 135CS (N, γ) 136CS: фундаментальные данные для трансмутации ядерных отходов». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 239 (3): 455–458. doi : 10.1007/bf02349050 . S2CID   97425651 .
  10. ^ Оки, Шигео; Takaki, Naoyuki (2002). «Трансмутация цезия-135 с быстрыми реакторами» (PDF) . Материалы седьмого заседания обмена информацией о разделении и трансмутации продуктов и трансмутации деления, Cheju, Корея .
  11. ^ Деннис (1 марта 2013 г.). «Охлаждение горячей зоны». Наука . 339 (6123): 1028–1029. doi : 10.1126/science.339.6123.1028 . PMID   23449572 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 03dcd8165b5b1a76c76079b59c2bb66f__1726717920
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/03/6f/03dcd8165b5b1a76c76079b59c2bb66f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Isotopes of caesium - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)